Đang tải... (xem toàn văn)
Sữa là nguồn dinh dưỡng hoàn hảo, nó chứa đầy đủ các thành phần dinhdưỡng Pr, L, G, các vitamin và khoáng chất, canxi cần thiết cho cơ thể người,và chúng ở dạng cân đối và dễ hấp thụ bởi cơ thể, có thể nói sữa là một thựcphẩm tốt hơn bất kỳ thực phẩm nào: Protêin trong sữa có khoảng 20 loại amino axit khác nhau trong đó có 8 loại amino axit cần thiết cho người lớn và 9 amino axit không thay thế cho trẻ con, các loại amino axit này cơ thể không tự tổng hợp được mà phải lấy từ thức ăn hàng ngày để cơ thể phát triển và bảo vệ da tóc. Vì vậy để có cuộc sống chất lượng cao, hàng ngày mỗi chúng ta đều phải dùng sữa để cung cấp năng lượng và các vitamin khoáng chất có lợi cho sức khỏe.Trên thị trường có hai dòng sữa chính là sữa tươi tiệt trùng và sữa tươi thanh trùng. Sữa thanh trùng được làm từ sữa tươi nguyên chất 100%. Sản phẩm được tạo ra nhờ công nghệ thanh trùng hiện đại – xử lý ở nhiệt độ 7075oC trong 1015 giây rồi làm lạnh nhanh ở 4oC, giữ lại trọn vẹn lượng Vitamin và khoáng chất từ sữa bò tươi nguyên chất. Nhận thấy tiềm năng của sản phẩm này, trên cơ sở những kiến thức học được và sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Đức Trung, trong đồ án này, em xin trình bày đồ án về đề tài:“Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất sữa tươi thanh trùng năng suất 20000 tấn nguyên liệu ngày”.
MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan thị trường sữa sản phẩm từ sữa 1.1.1 1.2 Thị trường sữa Việt Nam Tổng quan sản phẩm sữa tươi trùng 10 1.2.1 Doanh thu tăng trưởng 12 1.2.2 Cơ cấu thị trường sữa tươi trùng Việt Nam 12 CHƯƠNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TƯƠI THANH TRÙNG CÓ ĐƯỜNG 13 2.1 Công nghệ sản xuất sữa tươi trùng 13 2.1.1 Phương pháp trùng 13 2.2 2.1.1 Thiết bị trùng 16 2.1.2 Lựa chọn công nghệ 18 2.1.3 Lựa chọn công nghệ 20 Nguyên liệu 21 2.2.1 Sữa nguyên liệu 21 2.3 Sơ đồ công nghệ 23 2.4 Thuyết minh quy trình 24 2.4.1 Kiểm tra sữa tươi nguyên liệu 24 2.4.2 Gia nhiệt 24 2.4.3 Ly tâm làm ly tâm tiêu chuẩn hoá 24 2.4.4 Phối trộn 25 2.4.5 Gia nhiệt 25 2.4.6 Đồng hoá 25 2.4.7 Thanh trùng 26 2.4.8 Làm lạnh 26 2.4.9 Chiết rót vơ trùng 27 2.4.10 Sản phẩm 27 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CÂN BẰNG SẢN PHẨM 29 3.1 Kế hoạch sản xuất 29 3.2 Tính tốn cân sản phẩm 29 3.2.1 Tính tốn thành phần ngun liệu 29 CHƯƠNG TÍNH TỐN CHỌN THIẾT BỊ 33 4.1 Phương tiện vận chuyển 33 4.2 Vải lọc sữa 34 4.3 Thiết bị khí 35 4.4 Tank bảo quản sữa nguyên liệu 36 4.5 Tank cân 38 4.7 Thiết bị ly tâm 40 4.8 Tank chứa cream 41 4.9 Tank chứa sữa gầy 42 4.10 Thiết bị phối trộn 43 4.11 Thiết bị đồng hoá 44 CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH MỐI NGUY HACCP 47 5.1 Khái niệm HACCP 47 5.2 Các nguyên tắc để hình thành HACCP 47 5.3 Các bước thực HACCP 48 5.4 Tiến hành phân tích mối nguy biện pháp kiểm soát 48 CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG CIP TRONG NHÀ MÁY 59 6.1 Tổng quan hệ thống 59 6.2 Các trình làm sạch: 60 6.3 Hệ thống CIP: 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 LỜI MỞ ĐẦU Sữa nguồn dinh dưỡng hồn hảo, chứa đầy đủ thành phần dinh dưỡng Pr, L, G, vitamin khoáng chất, canxi cần thiết cho thể người,và chúng dạng cân đối dễ hấp thụ thể, nói sữa thựcphẩm tốt thực phẩm nào: Protêin sữa có khoảng 20 loại amino axit khác có loại amino axit cần thiết cho người lớn amino axit không thay cho trẻ con, loại amino axit thể không tự tổng hợp mà phải lấy từ thức ăn hàng ngày để thể phát triển bảo vệ da tóc Vì để có sống chất lượng cao, hàng ngày phải dùng sữa để cung cấp lượng vitamin khống chất có lợi cho sức khỏe Trên thị trường có hai dịng sữa sữa tươi tiệt trùng sữa tươi trùng Sữa trùng làm từ sữa tươi nguyên chất 100% Sản phẩm tạo nhờ công nghệ trùng đại – xử lý nhiệt độ 70-75oC 10-15 giây làm lạnh nhanh 4oC, giữ lại trọn vẹn lượng Vitamin khống chất từ sữa bị tươi nguyên chất Nhận thấy tiềm sản phẩm này, sở kiến thức học hướng dẫn TS Nguyễn Đức Trung, đồ án này, em xin trình bày đồ án đề tài:“Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất sữa tươi trùng suất 20000 nguyên liệu/ ngày” Do trình độ, kinh nghiệm nghiên cứu tài liệu cịn hạn chế nên em khơng thể tránh khỏi sai sót q trình tính tốn, thiết kế thiết bị đồ án này, mong thầy góp ý, bảo để em bổ sung, củng cố kiến thức Em xin chân thành cảm ơn CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan thị trường sữa sản phẩm từ sữa Thị trường sữa sản phẩm từ sữa giới 1.1.1.1 Doanh thu Theo thống kê tác giá M.Shahbandeh đăng vào ngày 29/3/2022 trang Statista, tổng doanh thu giới ngành sữa đạt khoảng 720 tỉ đô la Mỹ vào năm 2019 Dựa theo số liệu năm từ 2018-2019, bà đưa biểu đồ dự đoán doanh thu ngành sữa giai đoạn 2020-2026 theo đó, ngành sữa đạt mức lợi nhuận 1,127 tỉ đô la vào năm 2026 [1] Hình Biểu đồ dự đốn doanh thu ngành sữa giai đoạn 2020-2026 Sữa mặt hàng nơng nghiệp sản xuất nhiều có giá trị toàn giới Sữa xếp đứng thứ ba tỉ trọng sản xuất mặt hàng nơng sản đứng thứ hai giá trị tồn giới Sữa đóng góp vào 27% giá trị gia tăng tồn cầu ngành chăn ni 10% đến nông nghiệp.[1] 1.1.1.2 Cơ cấu loại sản phẩm thị trường Cơ cấu ngành sữa năm 2019 11.24 Sữa tươi 36.22 18.45 Bơ Phô mai 17.2 5.11 Whey 11.78 Hình Biểu đồ cấu sản phẩm sữa thị trường giới năm 2019[1] loại sản phẩm sữa đạt doanh thu lớn thị trường sữa tươi, sữa gầy sữa nguyên kem với cấu chiếm khoảng 20-37% tỉ trọng sản phẩm thị trường Các sản phẩm sữa lại bơ, phô mai, whey chiếm tỉ trọng thấp hơn, 5.11%, 11.78% 11.24% cấu sản phảm thị trường 1.1.1.3 Xu hướng phát triển sản phẩm Sữa thực phẩm quan trọng chế độ ăn người lượng dinh dưỡng dồi mà cung cấp cho người Từ năm 2018 đến nay, dân số giới ngày tăng, kéo theo nhu cầu tiêu thụ sữa ngày nhiều điều hội để nhà sản xuất mở rộng thêm thị trường tiêu thụ cho cơng ty Hình Biểu đồ tiêu thụ sữa tính theo đầu người giai đoạn 2010-2019 Nguồn: Statista Hình Bảng dự đốn mức độ tăng tưởng ngành sữa giai đoạn 2019-2024[2] Sữa tươi uống sản phẩm chiếm tỉ trọng lớn ngành sữa sản phẩm từ sữa kì vọng đạt mức tăng trưởng 4.9% sản lượng tăng 5.2% giá trị giai đoạn 2019-2024.[2] Trong cấu loại sản phẩm sữa sản phẩm từ sữa, sữa chua uống, sữa chua sữa đậu nành dự đoán đạt mức tăng trưởng nhanh cấu thị trường sản phẩm Tỉ lệ tăng trưởng trung bình hàng năm sữa chua uống đạt +10.2%, theo sau sữa chua với 3.9% sữa đậu nành với 2.8%.[2] Đi kèm với điều kiện thuận lợi trên, ngành sữa tồn thách thức Ví dụ : sản lượng sữa nguyên liệu giảm ảnh hưởng dịch covid- 19, giao thương đình trệ khiến việc xuất nhập sữa gặp khó khăn, nhu cầu trải nghiệm lạ người tiêu dùng ngày cao đòi hỏi nhà sản xuất phải cải tiến sản phẩm 1.1.1.4 Những nhà sản xuất sữa lớn giới Dựa theo doanh thu, tháng năm 2021, trang chủ Vinamilk đăng thống kê top 50 công ty sữa lớn giới Plimsoll – trang web chuyên thực thống kê ngành toàn giới Bảng 1.5 Top 10 công ty sản xuất sữa lớn giới Nguồn: Vinamilk STT Tên công ty Doanh thu ($’000 USD) NESTLE S.A 99,922,534 DANONE 28,419,770 UNI-PRESIDENT ENTERPRISES CORP 15,031,793 FONTERRA CO-OPERATIVE GROUP LIMITED 14,151,310 LAND O’LAKE, INC 13,887,722 INNER MONGOLIA YIU INDUSTRIAL GROUP CO., LTD 12,914,538 ZUIVELCOOPERATIE FRIESLANDCAPINA U.A, 12,829,226 ARLA FOODS AMBA 11,869,843 MEIJI HOLDINGS CO LTD 11,524,434 10 CHINA MENGNIU DAIRY COMPANY LIMITED 11,393,202 Từ bảng số liệu này, ta thấy cơng ty sản xuất sữa đứng đầu giới Nestle với doanh thu năm 2021 gần 100 tỷ USD, mức lợi nhuận lớn hẳn so với doanh thu công ty đứng thứ thứ Danone Uni-President Enterprises Corp Hơn nửa số công ty top 10 công ty châu Âu Công ty cổ phần sữa Việt Nam góp mặt danh sách 50 cơng ty sản xuất sữa đứng dầu giới, đứng vị trí thứ 36 với doanh thu 2,5 tỷ USD Mặc dù Việt Nam nước phát triển nỗ lực sản xuất, cải tiến công nghệ để đem lại mức doanh thu tốt so với nước sản xuất sữa khác 1.1.1 Thị trường sữa Việt Nam 1.1.2.5 Doanh thu Sữa nước phân khúc đóng góp giá trị lớn ngành sữa Việt Nam dự đoán đạt mức tăng trưởng trung bình 7,7% doanh số giai đoạn 2021-2025 nhờ nhu cầu sữa nước ngày tăng trường học mở cửa trở lại Không thế, phủ thúc đẩy “Chương trình Sữa học đường” – sữa phân phối đến trường mầm non tiểu học, với nỗ lực cải thiện tình trạng dinh dưỡng tầm vóc thể chất cho trẻ nhỏ Tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh, thị trường rộng lớn mơi trường đầu tư thơng thống, hấp dẫn, điều kiện thuận lợi để phát triển thị trường sữa Việt Nam Nhu cầu tiêu dùng sữa người dân nước ngày tăng cao Theo Tổng cục Thống kê, tháng 2/2020, sản lượng sữa tươi nước ước đạt 128,3 triệu lít, tăng 16,5% so với tháng 1/2020 tăng 16,1% so với tháng 2/2019 Tính chung tháng đầu năm 2020, sản lượng sữa tươi đạt 238,4 triệu lít, tăng 4,8% so với kỳ năm 2019 Sản lượng sữa bột tháng 2/2020 ước tính đạt 10,1 nghìn tấn, tăng 21,7% so với tháng 1/2020 giảm 0,4% so với tháng 2/2019 Tính chung tháng đầu năm 2020, sản lượng sữa bột giảm 8,4% so với kỳ năm 2019 Theo Euromonitor, với sản lượng sữa trên, thị trường sữa Việt Nam đạt giá trị 135.000 tỷ đồng vào năm 2020, tăng 8% so với năm 2019, nhờ vào tăng trưởng nhanh chóng phân khúc sữa chua sữa uống Các ngành hàng ghi nhận mức tăng trưởng cao gồm : sữa nước (+10%), sữa chua (+12%), mát (+11%), bơ (+10%) sản phẩm từ sữa khác (+8%) sữa bột tăng 4% giá trị Thời kỳ trước đổi mới, phần lớn người dân nông thôn không tiêu dùng sữa, đến năm 2010, trung bình người Việt Nam tiêu thụ khoảng 15 lít sữa/năm Theo số liệu Tổng cục Thống kê, mức tiêu thụ sữa sản phẩm từ sữa trung bình người Việt Nam 27kg sữa quy đổi/người/năm Mức tiêu thụ sữa Việt Nam cao số nước khu vực như: Indonesia; Philippines Tuy nhiên, tiêu dùng sữa bình quân đầu người Việt Nam thấp nhiều so với mức bình quân khu vực châu Á 35kg/người/năm, thấp nhiều mức tiêu thụ sữa trung bình giới 1.1.2.6 Cơ cấu sản phẩm thị trường Cơ cấu thị trường sữa Việt Nam 0.70% 1.70% 6.50% Sữa uống 14.50% Sữa bột 47.60% Sữa chua Phơ mai Bơ 29% Khác Hình 1.6 Cơ cấu sản phẩm sữa Việt Nam theo doanh thu Khi nhắc đến ngành sữa, người thường nhắc đến sản phẩm sữa tươi, nhiên, ngành sữa Việt Nam rộng với nhiều nhánh nhỏ Về bản, ngành hàng chia thành nhóm sau : Nhóm sữa nước ngành hàng lớn, với phát triển đáng kể sữa tươi (Fresh milk) Đối với nhóm sữa nước, tiêu chí NATURAL HEALTHY: ngon, 100% từ sữa bò tươi cải thiện hệ miễn dịch Nhóm sữa bột bao gồm sản phẩm sữa bột cho em bé, sản phẩm dinh dưỡng dành cho em bé loại sữa cho người lớn tuổi Đặc biệt, trước nhóm sữa bột chủ yếu phục vụ cho em bé, nhiên gần sữa bột dành cho người lớn tuổi phát triển mạnh với ví dụ điển hình brand Ensure Nhóm sữa chua gồm sữa chua ăn sữa chua uống Với nhóm sữa chua, tiêu chí - HEALTHY SNACK: ngon, tốt cho da cải thiện tiêu hóa hệ miễn dịch Cheese sản phẩm khác : Phô mai làm từ loại sữa bò, cừu dê chứa nhiều protein chất béo 1.1.2.7 Xu hướng phát triển sản phẩm Mặc dù ngành sữa nhạy cảm với dịch Covid-19, nhu cầu người tiêu dùng có thu nhập thấp bị ảnh hưởng Theo đó, nhu cầu từ người tiêu dùng có thu nhập thấp bị ảnh hưởng dịch Covid-19 gây thiệt hại đến thu nhập nhóm này, người tiêu dùng nhạy cảm giá Các công ty Vinamilk Vinasoys chứng kiến tượng cấu sản phẩm bán dịch chuyển phía sản phẩm giá rẻ tháng 9/2020 Ngược lại, phân hóa tiếp tục diễn nhóm thu nhập trung bình cao bị ảnh hưởng họ có xu hướng gia tăng tiêu thụ sản phẩm cao cấp 1.1.2.8 Những nhà sản xuất sữa lớn Việt Nam Kết kinh doanh năm 2020 ngành Sữa bị ảnh hưởng dịch bệnh Vinamilk (VNM) Mộc Châu Milk (MCM) đạt mức tăng trưởng doanh thu 3%/10% tháng 9/2020, cao so với doanh nghiệp ngành toàn ngành (Vinasoy: -8% so với kỳ) Lợi nhuận tăng mạnh doanh thu, xuất phát từ tỷ suất lợi nhuận gộp mức tốt chi phí quảng cáo cắt giảm thời kỳ dịch bệnh Tuy nhiên, thị trường sữa Việt Nam cạnh tranh ngày gay gắt có thêm nhiều đối thủ gia nhập thị trường Ví dụ tập đoàn Masan mắt sữa ngũ cốc ca cao lúa mạch với thương hiệu B’fast Vitadairy phát triển sản phẩm sữa non phân khúc sữa bột 1.2 Tổng quan sản phẩm sữa tươi trùng Theo TCVN 11216 : 2015, sản phẩm chế biến từ sữa tươi nguyên liệu (Sữa không bổ sung tách bớt thành phần sữa, chưa qua xử lý nhiệt độ cao 40 °C biện pháp xử lý tương đương khác, dùng để tiêu thụ dạng sữa lỏng để chế biến tiếp theo) bổ sung đường loại nguyên liệu khác ví dụ nước quả, cacao, cà phê, phụ gia thực phẩm, chế biến phương pháp trùng 10 Phối Sinh học: trộn - Vi sinh vật gây Không - Công nhân rửa - bệnh từ máy móc, tay trước vào GMP công nhân: Listeria sản xuất monocytogenes Không sản xuất Các hoá chất từ nhà máy theo quy định Khơng - Các tạp chất từ máy móc, and K - Máy móc trước Hố học: Vật lý: SSOP vệ sinh - SSOP - Các hoá chất GMP and phải bảo quản nơi riêng công K biệt nhân - SSOP GMP Không and - Công nhân phải mặc bảo hộ lao động theo quy định K nhà máy - Máy móc thiết bị vệ sinh, khử trùng hệ thống CIP 53 3.Tiệt Sinh học: trùng Các vi sinh vật cịn Có Các vi sinh vật - sữa lại sau tiệt trùng lại vào sản gian nhiệt độ Kiểm thời CCP phẩm ảnh hưởng tiệt trùng đến chất lượng Hoá học: - Lượng hố chất khử trùng cịn dư sữa sức khoẻ Có người tiêu dùng - Kiểm sốt - Các đường ống theo SSOP sữa chạy qua máy móc thiết bị Không vệ sinh, khử trùng theo - Kiểm soát quy định nhà theo SSOP máy - Các hoá chất sử dụng để khử trùng tuân theo quy định nhà máy 54 Tồn Sinh học: trữ - Các vi sinh vật gây Có bệnh - Đi vào sản - Kiểm soát phẩm ảnh hưởng theo SSOP K đến sức khoẻ người tiêu dùng Hoá học: - Dư lượng hố K Có chất sau CIP - Cịn lại đường ống, máy móc ảnh - Kiểm soát theo SSOP hưởng đến sức khoẻ người tiêu Vật lý: K dùng - Các tạp chất Đảm bảo tạp Khơng chất khơng có đường ống máy - Kiểm soát theo SSOP 55 Tiệt Sinh học: trùng Vi sinh vật cịn lại Có Một số vi sinh Cơng nhân vận bao bì sau tiệt trùng vật chịu nhiệt hành kiểm cịn sống sót tra nồng độ CCP nhiệt độ Hoá học: Dư lượng hố chất Vật lý: Khơng Các tạp chất Đảm bảo hàm lượng Peroxide khơng cịn bao bì Khơng Đảm bảo máy khơng có tạp chất hộp Rót Sinh học: - Các vi sinh vật gây Khơng - Máy rót hư hỏng từ bao bì: tiệt trùng trước Samonella, E.coli rót - Mẫu lấy Hoá học: kiểm tra nhà - Dư lượng hoá chất tiệt trùng máy, bao bì: H2O2 K Có máy sau rót hộp 30 K phút/lần 56 - Hố chất H2O2 để tiệt trùng máy bao bì, lượng dư nhỏ Lưu Sinh học: kho - Vi sinh vật phát Không - Kho nhiệt độ triển trình thường, bảo quản: nấm mốc thống, K khơ Hố học: - Các chất khử trùng kho Không - Sử dụng Vật lý: chất khử trùng - Sản phẩm hư hỏng theo quy định hết hạn sử dụng nhà máy Không K - Sản phẩm sản xuất theo đơn đặt hàng, sản phẩm sản xuất trước phân phối trước xảy K Không tượng hết hạn sử dụng 57 vận Sinh học: chuyển, - Vi sinh vật phát Không - Sản phẩm vận phân triển trình chuyển, phối vận chuyển phối điều K phân kiện thường, khơ thống khơng có ánh nắng trực tiếp chiếu vào Bảng 5.1: Bảng phân tích mối nguy biện pháp kiểm soát mối nguy cho sữa tiệt trùng 58 CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG CIP TRONG NHÀ MÁY 6.1 Tổng quan hệ thống Khái niệm CIP chữ viết tắt từ Cleaning In Place, trình vệ sinh, tẩy rửa, sát trùng chỗ mà thiết bị không cần phải tháo lắp Quá trình bao gồm việc xịt phun lên bề mặt thiết bị cho dung dịch chất tẩy rửa lưu thông thiết bị điều kiện mà chảy rối tốc độ dòng chảy tăng lên Mục đích q trình CIP làm thiết bị nhà xưởng, loại bỏ vi sinh vật tạp nhiễm, bảo đảm chất lượng sản phẩm an toàn vệ sinh thực phẩm Hiện CIP trình phổ biến hầu hết nhà máy chế biến sữa, nước giải khát nhà máy chế biến thực phẩm khác Trong khoảng 10 đến 15 năm gần CIP có thay đổi lớn ngành công nghệ chế biến thực phẩm CIP sử dụng rộng rãi phù hợp ngành công nghiệp chế biến sữa đồ uống Nhu cầu khách hàng CIP, cải tiến vệ sinh nhà máy, hoàn thiện chất lượng sản phẩm kéo dài thời gian bảo quản ngày gia tăng Các tiêu chuẩn cao vệ sinh điều kiện tiên cần thiết cho việc sản xuất sản phẩm chất lượng cao để cung cấp cho người tiêu dùng Làm tiệt trùng trình nhà máy chế biến phải ý đặc biệt tối đa cho chất lượng sản phẩm cuối tốt Trước làm q trình với quy mơ hoạt động nhỏ, đặc biệt lĩnh vực chế biến thực phẩm, kết hợp chung q trình làm thủ cơng xây dựng lại hệ thống Việc làm thủ công sử dụng thể kiểm tra tỉ mỉ đến chi tiết Để đảm bảo điều kiện làm việc an tồn cho sức khỏe có giải pháp sử dụng hóa chất nhẹ nhiệt độ tương đối lạnh chất tẩy rửa khử trùng sử dụng phải tuân thủ theo quy trình vệ sinh nghiêm ngặt Ở quy mô lớn, máy thiết bị phức tạp người ta tiếp cận sử dụng hệ thống thông dụng CIP Ưu điểm CIP: - Không phải tháo lắp thiết bị - Có thể tẩy rửa vị trí khó rửa - Giảm nguy lay nhiễm hóa học - Tính tự động hóa cao 59 - Thời gian thực ngắn - Cải thiện chất lượng kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm 6.2 Các trình làm sạch: Các q trình làm thủ cơng tự động hầu hết nhà máy chế biến xu hướng theo nguyên tắc thường bao gồm loạt giai đoạn rời rạc hoạt có tính chu kì, bao gồm: - Thu hồi sản phẩm - Tiền tẩy rửa - Tuần hoàn chất tẩy rửa - Tẩy rửa trung gian - Tuần hoàn chất tẩy rửa lần ( tùy chọn) - Rửa trung gian - Khử trùng - Kết thúc trình tẩy rửa Thu hồi sản phẩm: Trước làm phải loại sản phẩm lại thiết bị trước đưa nước vào để rửa Quá trình áp dụng dựa tác dụng trọng lực, sử dụng khí nén hay nước Giai đoạn thường kết hợp với giai đoạn trước rửa việc bổ sung thêm hệ thống van chuyển hướng để tạo điều kiện phục hồi sản phẩm Để kiểm sốt q trình người ta sử dụng hệ thống van tự động đếm thời gian sử dụng phương pháp phức tạp dựa vào độ đục lắp đặt hệ thống cảm biến Giai đoạn tiền tẩy rửa: Giai đoạn thường tận dụng lại nước giai đoạn rửa trung gian Điều giúp làm giảm tổng lượng nước tiêu thụ nước thải, đồng thời tận dụng lượng nhiệt chất tẩy rửa cịn sót lại để đưa vào bể rửa phục hồi giai đoạn rửa phục hồi Giai đoạn quan trọng làm sơ thiết bị tránh làm loãng dung dịch tẩy rửa đưa vào thiết bị Giai đoạn thường điều khiển thông qua đếm thời gian thường thiết lập chế độ cho tháo bỏ sản phẩm mức tối đa Tuy nhiên việc khơng hiệu chi phí sử dụng nước xử lý nước thải cao 60 Tuần hồn chất tẩy rửa: Q trình phải đánh giá thực nghiệm, thời gian thường thay đổi từ 15 phút đến Thời gian rút ngắn cách tăng nhiệt độ nồng độ chất tẩy rửa Tùy thuộc vào công thức chất tẩy rửa mà khả tạo bọt xảy dẫn đến tình trạng làm ô nhiễm sản phẩm, tượng tạo bọt số nguyên nhân khác việc theo khơng khí bị rị rỉ thơng qua hoạt động không hiệu bơm Sự kết hợp chất tẩy rửa chất khử trùng hóa học sử dụng trình nhiên phương pháp cịn có nhiều hạn chế ví dụ xảy tượng cân tỷ lệ chất Giai đoạn tẩy rửa trung gian: Mục đích giai đoạn loại bỏ chất tẩy rửa lại thiết bị đồng thời thu hồi chất tẩy rửa, ngồi cịn có tác dụng làm mát thiết bị để chuẩn bị cho trình khử trùng Quá trình thường sử dụng nước nhiệt độ lạnh Nước giai đoạn tái sử dụng cho giai đoạn trước rửa nói Tuần hồn chất tẩy rửa lần hai: Một số chương trình CIP tuần hoàn chất tẩy rửa hai lần, tùy thuộc vào sản phẩm mà chất tẩy rửa giai đoạn đầu giai đoạn acid hay base Giai đoạn rửa trung gian lần hai: Giai đoạn thường sử dụng nước, chất lượng nước giai đoạn quan trọng, định đến giai đoạn khử trùng Giai đoạn khử trùng: Quá trình khử trùng thường thực nhiệt độ lạnh, thường sử dụng chất diệt khuẩn oxy hóa, chẳng hạn sodium hypoclorite dung dịch acid peracetic (hỗn hợp cân acid acetic hydrogen peroxide) Một số chất diệt sinh vật khơng oxy hóa có sẵn, phải tạo bọt thấp nhanh chóng thực nước lạnh để có hiệu CIP cao Cũng sử dụng nước nóng giai đoạn khử trùng, điều hiệu quả, đòi hỏi phải có đầu vào lượng nhiệt cao, tốn Giai đoạn kết thúc: Giai đoạn xả cuối thực nước Một lần nữa, chất lượng nước quan trọng, dẫn đến nhiễm sau khử trùng hư hỏng sản phẩm 6.3 Hệ thống CIP: Hệ thống CIP One-Tank Single-Use ( hệ thống với bình chứa rửa lần) Hệ thống sử dụng nguồn dung dịch tẩy rửa nước rửa dùng lần 61 - Chi phí đầu tư thấp - Thiết kế di động cố định - Sử dụng lần tuần hoàn - Vận hành đơn giản, linh hoạt, dễ dàng sử dụng - Không chiếm nhiều không gian diện tích Hệ thống CIP Two-Tank Detergent Recovery/Reuse ( hệ thống với hai bình chứa , thu hồi tái sử dụng dung dịch rửa) 62 - Cho phép thu hồi tái sử dụng dung dịch rửa - Được sử dụng nguồn nước cung cấp bị hạn chế - Tùy chọn nguồn cung cấp/tuần hoàn - Giảm thời gian chu trình rửa Cấu tạo hệ thơng CIP Một hệ thống CIP gồm có trạm trung tâm thiết bị vận chuyển Một trạm trung tâm gồm có thùng chứa chất tẩy rửa, chất sát trùng ( acid, kiềm…) thùng chứa nước vô trùng Các thiết bị vận chuyển gồm có bơm đẩy , bơm thu hồi, đường ống dẫn vòi 63 phun Các van điều chỉnh Các hệ thống CIP khác độ phức tạp mức độ tự động hóa khác hiệu hoạt động chi phí đầu tư Ví dụ hệ thống CIP đơn giản, chi phí cho chất tẩy rửa, nước lượng cao hiệu vệ sinh cao giảm đáng kể nguy ô nhiễm chéo Hệ thống phục hồi đầy đủ với bể chứa chất tẩy rửa lớn thường đa chức có tính kinh tế cao cần phải giám sát chặt chẽ để ngăn chặn gia tăng tạp chất chất tẩy rửa Hiệu thu hồi phụ thuộc vào việc cài đặt hệ thống trước thực trình tẩy rửa.do việc làm dung dịch thường xuyên quan trọng Các loại đầu phun hệ thống CIP : Đầu CIP làm có kiểu chính: Loại cầu phun cố định (fix spray ball-FSB); loại đầu phun quay (rotary spray head-RSH); loại đầu tia quay (rorary jet head-RJH) - Bóng phun tĩnh: sử dụng người dùng quan tâm nhiều đến giá ban đầu, yêu cầu vệ sinh không cao, có thiếu nhận thức tầm quan trọng hạn chế quy trình cơng nghệ Ưu điểm quan trọng làm vùng khó vệ sinh (cánh khuấy, cửa tiếp liệu) làm tăng hiệu sử dụng chất lỏng Bóng phun tĩnh 64 - Đầu phun quay việc sử dụng tốc độ đầu quay lớn, tạo chùm tia hình quạt tác động tới tồn diện tích bề mặt bên bồn chứa Khi sử dụng đầu phun quay thay cho cầu cố định, làm giảm 30 – 40% tốc độ dòng CIP mà đạt hiệu tốt Ưu điểm tốc độ dịng chảy u cầu khơng cao, chu kỳ vệ sinh lặp lại nhanh, đảm bảo toàn bề mặt làm mức độ tốt hiệu tráng rửa sơ bộ, đầu làm tác động đến 98% lượng chất cần loại bỏ bồn chứa dung dịch chất tẩy rửa tái sử dụng nhiều lần Thường sử dụng cho bồn chứa, dễ dàng làm sạch, vệ sinh tốt giá hợp lý 65 - Đầu quay phản lực: dung cho bể lớn tương đối khó khăn để làm sạch, với tiêu chuẩn cao vệ sinh Bóng phun tĩnh giải pháp CIP truyền thống, ngày thay thiết bị đại hơn, hiệu kinh tế cao lắp đặt dễ dàng Hơn nữa, đầu phun quay đầu quay phản lực quan trọng để tránh việc sử dụng khối lượng lớn hóa chất chất lỏng làm sạch, cắt giảm chi phí hoạt động thời gian làm sạ 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] FAO, Dairy Maket Review, December 2021 [2] "Tình hình sản xuất nhập sữa tháng đầu năm 2019 Chăn nuôi Việt Nam," Tổng cục thống kê [3] Vinamilk, "Báo Cáo phân tích doanh nghiệp," Công ty cổ phần Sữa Việt Nam, 20/09/2021 [4] VIRAC, "Báo cáo chuyên sâu ngành sữa Việt Nam," Q1/2019 [5] SSI, "Báo cáo: Cập nhật ngành sữa," 09/01/2020 [6] TCVN, "7405:2018 sữa nguyên liệu," Văn pháp luật [7] Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7968:2008: Đường [8] TCVN 7028- 2009 sữa tươi tiệt trùng [9] Tetrapak.com [10] "Thông tư 27/2012/TT-BYT phụ gia thực phẩm" [11] T L X Thanh, Giáo trình cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2004 [12] T Pak, Dairy processing handbook, 2015 [13] GS Hồng Đình Hịa, Giáo trình Lập dự án thiết kế nhà máy công nghệ thực phẩm công nghệ sinh học, NXB Bách khoa Hà Nội [14] P Đ V Cải, "Nghiên cứu phát triển chăn ni bị sữa Việt Nam," Viện KKKTNN Miền Nam 67